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Tipo: Tese
Título: Modelagem computacional das hidroxiapatitas
Título(s) alternativo(s): Computational modeling of hydroxyapatites
Autor(es): Guimarães, Wellington Rodrigues
Primeiro orientador: Melnikov, Petr
Nascimento, Valter Aragão do
Abstract: O presente trabalho foi desenvolvido com o intuito de realizar a modelagem computacional da hidroxiapatita e seus derivados. Este composto na sua forma natural é componente básico do osso humano e ao mesmo tempo, na forma artificial, é usado como um dos melhores materiais ortopédicos. Foram construídos modelos computacionais para a hidroxiapatita na sua forma clássica e substituições catiônicas e aniônicas, levando em conta os raios iônicos adequados, também foram levadas a cabo. A comparação de vários softwares de modelagem disponíveis atualmente mostrou que no caso do arranjo estrutural deste tipo, HyperChem 7.5 com o campo de força MM+ pode ser considerado como melhor instrumento. Foi mostrado que os modelos das hidroxiapatitas substituídas no cátion rendem boas aproximações aos resultados obtidos pela difratometria de raios-X, permitindo preencher os gaps na informação estrutural para compostos desconhecidos ou difíceis de serem sintetizados, como no caso da hidroxiapatita contendo o elemento rádio. Por outro lado, os modelos das hidroxiapatitas substituídas nos ânions mostram a capacidade de elementos como arsênio e vanádio de formar tetraedros com parâmetros de rede semelhantes aos encontrados no banco de dados estrutural. Além disso, foi realizada a modelagem da estrutura do tricálcio fosfato comparando o arranjo atômico dos dois isômeros e seus conformers. Como conclusão geral, pode-se dizer que as substituições na matriz Me5(TO4)3A onde Me = metal bivalente, T = não metal formador de tetraedros e A = OH ou halogenetos é um caminho para se obter as combinações desejáveis para aplicações na ortopedia.
ABSTRACT - The present study is aimed to carry out computerized modeling of hydroxyapatite and some derivatives. This compound in its natural form is a basic component of human bone and, at the same time, in its artificial form, is used as one of the best orthopedic materials. The models were built up for both classical and substituted varieties, in which its constituents have been replaced by the cations and anions with suitable ionic radii. The comparison of a number of modeling softwares presently available shows that in the case of such structural arrangements the HyperChem software with MM+ Force Field may be considered as the best resource. It could be shown that the hydroxyapatite models substituted in cation sites render good approximations to the results obtained using X-ray techniques. Thus, one is capable to fill the gap in structural information for the compounds still unknown of difficult to be synthesized. Radium hydroxyapaptite is a promising example. On the other hand, the modeling of hydroxyapatites substituted in anion sites allowed to elucidate the capacity of arsenic and vanadium as elements to form tetrahedra with close cell parameters. Further, models of tricalcium phosphate structure have been built in order to compare atomic arrangement of both its isomers and their conformers. It can be added, as a general conclusion, that the substitutions in the matrix Me5(TO4)3A where Me - bivalent metal, T - metalloid forming TO4 tetrahedra, and A - OH, F, Cl or Br, is a way to obtain the compositions for orthopedic applications.
Palavras-chave: Hidroxiapatitas
Modelagem Computacional Específica para o Paciente
Hydroxyapatites
Patient-Specific Modeling
Tipo de acesso: Acesso Restrito
URI: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/2259
Data do documento: 2015
Aparece nas coleções:Programa de Pós-graduação em Saúde e Desenvolvimento na Região Centro-Oeste

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